Crescimento e desenvolvimento da mandioca e do milho em cultivo solteiro e consorciado

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(1)UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE CIÊNCIAS RURAIS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA. CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO DA MANDIOCA E DO MILHO EM CULTIVO SOLTEIRO E CONSORCIADO. DISSERTAÇÃO DE MESTRADO. Alfredo Schons Santa Maria, RS, Brasil 2006.

(2) CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO DA MANDIOCA E DO MILHO EM CULTIVO SOLTEIRO E CONSORCIADO. por. Alfredo Schons. Dissertação apresentada ao Curso de Mestrado do Programa de Pósgraduação em Agronomia, Área de concentração em Produção Vegetal, da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM, RS), como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Agronomia. Orientador: Prof. Nereu Augusto Streck. Santa Maria, RS, Brasil 2006.

(3) Universidade Federal de Santa Maria Centro de Ciências Rurais Programa de Pós-Graduação em Agronomia A Comissão Examinadora, abaixo assinada, aprova a Dissertação de Mestrado CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO DA MANDIOCA E DO MILHO EM CULTIVO SOLTEIRO E CONSORCIADO elaborada por Alfredo Schons como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Agronomia Comissão Examinadora:. Nereu Augusto Streck, PhD (Presidente/Orientador). Galileo Adeli Buriol, Dr. (UNIFRA/UFSM). Luciano Streck, Dr. (UERGS). Santa Maria, 22 de Dezembro de 2006.

(4) “A Grandeza” Você sabe por que o mar é tão grande ? Tão imenso? Tão poderoso? É porque teve a humildade de colocar-se alguns centímetros abaixo de todos os rios. Sabendo receber, tornou-se grande. Se quisesse ser o primeiro, centímetros acima de todos os rios, não seria mar, mas uma ilha. (autor desconhecido).

(5) A Deus pela vida, a minha esposa Conceição Tagliapietra, aos meus filhos Cristine e Lorenzo, aos meus pais (in memoriam) José Valentim e Annita Schons e aos meus irmãos. Dedico....

(6) AGRADECIMENTOS A Deus por sempre estar comigo, principalmente nos momentos de tristeza, solidão e dificuldade. A ASCAR-EMATER/RS, pela concessão da licença para a realização do mestrado. A Universidade Federal de Santa Maria e ao Programa de Pós-Graduação em Agronomia, pela oportunidade da realização do mestrado. Ao professor Nereu Augusto Streck, pela orientação, amizade e pelos conhecimentos transmitidos. Aos professores Galileo Adeli Buriol e Lindolfo Storck pela co-orientação amizade e colaboração no desenvolvimento do trabalho e ao Professor Luciano Streck pela amizade e colaboração. Aos amigos Edenir Luis Grimm, Bruno Kraulich, Diego Garrido Pinheiro, Alencar Junior Zanon e Leosane Cristina Bosco pela grande ajuda durante o mestrado, descontração e amizade. Ao pesquisador Zeferino Chielle da Fundação Estadual de Pesquisa Agropecuária (FEPAGRO-Taquari) pela colaboração para o desenvolvimento do trabalho. Aos professores do Departamento de Fitotecnia, pela atenção e amizade. Aos funcionários do Departamento de Fitotecnia pela amizade. E a todos os amigos da Fitotecnia pela amizade, descontração e esclarecimentos das dúvidas durante o trabalho.. Obrigado !.

(7) RESUMO Dissertação de mestrado Programa de Pós-Graduação em Agronomia Universidade Federal de Santa Maria, RS, Brasil Crescimento e desenvolvimento da mandioca e do milho em cultivo solteiro e consorciado AUTOR: Alfredo Schons ORIENTADOR: Nereu Augusto Streck Local e data da defesa: Santa Maria, 22 de dezembro de 2006 A mandioca é um dos mais importantes alimentos para o homem e para os animais, especialmente em países pobres e emergentes. O milho (Zea mays L.) é o 3º cereal mais produzido no mundo. Na pequena propriedade familiar do Rio Grande do Sul, é freqüente o cultivo de mandioca e milho. Os objetivos dessa dissertação foram estimar o filocrono e identificar um indicador morfológico baseado no número de folhas acumuladas (NF) na haste principal para o início de acumulação de amido (IAA) em mandioca cultivada em diferentes épocas e quantificar o crescimento, o desenvolvimento e o rendimento da mandioca e do milho em diferentes arranjos de plantas em cultivo solteiro e consorciado considerando-se duas épocas de semeadura do milho. Dois experimentos foram conduzidos na área experimental do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria, RS, em 2005/2006. Um experimento utilizou a mandioca variedade RS 13 em quatro épocas de plantio (28/09/2005; 11/10/2005; 16/11/2005 e 27/12/2005), plantados em baldes de 12 litros, enterrados no espaçamento com 2,0 x 0,8 m. A soma térmica diária (STd, °C dia) foi calculada a partir da emergência. O IAA foi determinado nas plantas quando uma raiz atingia um diâmetro de 0,01 m. O NF na data do IAA e o número final de folhas (NFF) até o primeiro simpódio também foram determinados. O filocrono variou de 20,3 a 29,5 o C dia folha-1 e seus valores foram maiores quanto mais tardio foi o plantio. O NFF variou entre as épocas de plantio, aumentando com o atraso do plantio. O NF no IAA foi similar nas quatro épocas de plantio e ocorreu quando em média o NF= 20,9 (±1,0) folhas. Outro experimento foi conduzido com as culturas de mandioca variedade RS 13 que foi plantada em 27/09/2005 e o milho variedade BRS Missões que foi semeado em duas épocas: quando 50% das plantas de mandioca estavam emergidas e quando a mandioca apresentava cinco folhas visíveis. Doze tratamentos foram usados caracterizando diferentes arranjos de plantas nas culturas solteiras e consorciados. Várias variáveis de crescimento, desenvolvimento e componentes do rendimento das duas culturas foram analisadas. Foi calculada a soma térmica (Tb=14°C para mandioca e Tb=10°C para milho) de algumas fases e determinado o filocrono. O crescimento e o desenvolvimento das duas culturas não foram afetados pelo arranjo de plantas, tanto em cultivo solteiro como em consórcio. O maior uso eficiente da terra (UET) foi obtido no consórcio em que a mandioca foi cultivada em fileiras duplas de 1,6 x 0,5 x 0,6 m e milho em uma fileira de 0,8 x 0,21 m ou em duas fileiras de 0,4 x 0,42 m entre as fileiras duplas de mandioca, sendo o milho semeado na emergência da mandioca. Palavras-chave: Manihot esculenta Grantz; Zea mays L; emissão de folhas; temperatura base; soma térmica; filocrono; arranjo de plantas; competição de plantas..

(8) ABSTRACT Master of Science Dissertation Graduate Studies Program in Agronomy Federal University of Santa Maria, RS, Brazil Growth and development of cassava and maize in monocropping and intercropping AUTHOR: Alfredo Schons ADVISOR: Nereu Augusto Streck Location and date of defense: Santa Maria, December 22, 2006 Cassava (Manihot esculenta Grantz) is one of the most important foods for man and for animals, especially in poor and emergent countries. Maize (Zea mays L.) is the third cereal more produced worldwide. These two crops are often grown in small farms of Rio Grande do Sul. The objectives this study were to estimate the phyllochron and to identify a morphological indicator based on the accumulated number of leaves (NF) on the main stem for the beginning of starch accumulation (IAA) in de fibrous roots of cassava grown in several planting dates, and to quantify growth, development and yield of cassava and maize in different plant spacing in monocropping and intercropping, considering two sowing dates of maize. Two field experiments were carried out in Santa Maria, RS, Brazil during 2005/2006. One experimental was with cassava variety RS 13, with four planting dates (28/09/2005; 11/10/2005; 16/11/2005 and 27/12/2005) and planted in 12 l pots, buried in the soil and spaced 0.8 m. Daily degree days (STd, °C day) were calculated starting at emergency. IAA was determined on the plants when one root reached a diameter of 0.01 m. NF on the date of IAA and the main sterm final leaf number (NFF) up to the first sympodial braches were determined. The phyllochron varied from 20.3 to 29.5 °C day leaf-1 with larger values in the two later planting dates. The NFF varied among the planting dates, increasing as planting was delayed. The NF at IAA was similar for the four planting dates and occurred when NF = 20,9 (±1,0) leaves. The other experiment was carried using the cassava variety RS 13 that was planted on 27/09/2005 and the maize variety BRS Missões sown on two dates: when 50% of the cassava plants were emerged and when the cassava presented five visible leaves. Twelve treatments were used characterizing different plants spacing in the monocropping and intercropping. Several growth, development and yield parameters of both crops were analyzed. Thermal time (Tb=14°C for cassava and Tb=10°C for maize) of some developmental phases and the phyllochron were calculated. Growth and development were not affected by plant spacing in both monocropping and intercropping. The greatest land use efficiency was obtained with intercropping cassava and maize, with cassava planted in a double row spacing of 1.6 x 0.5 x 0.6 m and a single row of maize spaced 0.8 x 0.21 m or two rows of maize spaced 0.4 x 0.42 m between the double row of cassava and maize sowed at cassava emergence. Key word: Manihot esculenta Grantz; Zea mays L; leaf appearance; thermal time; phyllochron; plant distribution; plant competition; leaf emergence..

(9) LISTA DE TABELAS CAPITULO I TABELA 1 - Data (dia/mês/ano) de plantio e de emergência, Número de dias entre o plantio e a colheita (Período), filocrono, número final de folhas (NFF) na haste principal até a primeira ramificação simpodial e número de folhas (NF) na haste principal no início do acúmulo de amido (IAA) da variedade de mandioca RS 13. Santa Maria, RS, Brasil, 2005/2006.............................................................................................................34 TABELA 2 - Número de raízes (n°), massa fresca de raízes tuberosas (g) e massa seca (g) de raízes tuberosas por planta de mandioca, variedade RS 13, plantada em quatro épocas. Santa Maria, RS, Brasil, 2005/2006.......................................................34. CAPITULO II TABELA 1 - Espaçamento e densidade de plantas das culturas da mandioca e milho cultivados em sistema solteiro e consorciado que fizeram parte dos tratamentos usados no estudo. Santa Maria, RS, 2005/2006.........................................................................59 TABELA 2 – Contrastes usados na análise estatística para os tratamentos da Tabela 1. Santa Maria, RS, 2005/2006...........................................................................................59 TABELA 3 – Coeficientes dos contrastes (definidos na Tabela 2) para os tratamentos da Tabela 1. Santa Maria, RS, 2005/2006......................................................................60 TABELA 4 - Fontes de variação (FV), graus de liberdade (GL) e quadrado médio do quadro da análise de variância das variáveis, altura da haste principal até a primeira ramificação simpodial (Alt1), comprimento da haste entre a primeira e a segunda ramificação simpodial (Chaste), altura da planta até a segunda ramificação simpodial (Alt2), área da folha na posição do nó 30 (AF30) e área da folha na posição do nó.

(10) 40 (AF40). de. plantas. de. mandioca. variedade. RS. 13.. Santa. Maria,. RS,. 2005/2006.......................................................................................................................60 TABELA 5 - Fontes de variação (FV), graus de liberdade (GL) e quadrado médio do quadro da análise de variância das variáveis número de folhas acumuladas na haste principal até a primeira ramificação simpodial (NFHP), filocrono da haste principal até a primeira ramificação simpodial (Filo1), soma térmica acumulada da fase emergênciaprimeira ramificação simpodial (STRS1), número de folhas acumuladas entre a primeira e a segunda ramificação simpodial (NFF2), filocrono da haste entre a primeira e a segunda ramificação simpodial (Filo2), soma térmica acumulada entre primeira e a segunda ramificação simpodial (STRS2) de plantas de mandioca variedade RS 13. Santa Maria, RS, 2005/2006.....................................................................................................61 TABELA 6 - Médias da altura da haste principal até a primeira ramificação simpodial (Alt1), comprimento da haste entre a primeira e a segunda ramificação simpodial (Chaste); altura da planta até a segunda ramificação simpodial (Alt2), área da folha na posição do nó 30 (AF30) e área da folha na posição do nó 40 (AF40) de plantas de mandioca da variedade RS 13. Santa Maria, RS, 2005/2006.........................................61 TABELA 7 - Médias do número de folhas acumuladas na haste principal até a primeira ramificação simpodial (NFHP), filocrono da haste principal até a primeira ramificação simpodial (Filo1), soma térmica acumulada da fase emergência-primeia ramificação simpodial (STRS1), número de folhas acumuladas da haste entre a primeira e a segunda ramificação simpodial (NFF2), filocrono da haste entre a primeira e a segunda ramificação simpodial (Filo2), soma térmica acumulada entre a primeira e a segunda ramificação simpodial (STRS2), de plantas de mandioca variedade RS 13. Santa Maria, RS, 2005/2006.................................................................................................................62 TABELA 8 - Fontes de variação (FV), graus de liberdade (GL) e quadrado médio das variáveis altura final da planta até a folha bandeira (Alt), área da folha na posição do nó 15 (AF15) e área da folha na posição do nó 18 (AF18) de plantas de milho variedade BRS Missões. Santa Maria, RS, 2005/2006....................................................................62.

(11) TABELA 9 - Fontes de variação (FV), graus de liberdade (GL) e quadrado médio das variáveis número de folhas acumuladas (NFF) (folhas planta-1), filocrono (°Cdia), soma térmica acumulada (°Cdia) da fase emergência-pendoamento (STEM-PE), soma térmica acumulada (°Cdia) da fase pendoamento-maturação fisiológica (STPE-MF) e soma térmica da fase emergência-maturação fisiológica (STEM-MF) de plantas de milho variedade BRS Missões. Santa Maria, RS, 2005/2006...................................................63 TABELA 10 - Médias da altura da planta até o colar da folha bandeira (Alt), área da folha na posição do nó 15 (AF15) e área da folha na posição do nó 18 (AF18) de plantas de milho variedade BRS Missões. Santa Maria, RS, 2005/2006.....................................63 TABELA 11 – Médias do número de folhas acumuladas (NFF), filocrono (°Cdia), soma térmica acumulada da fase emergência-pendoamento (STEM-PE), soma térmica acumulada da fase pendoamento-maturação fisiológica (STPE-MF) e soma térmica da fase emergência-maturação fisiológica (STEM-MF) de plantas de milho variedade BRS Missões. Santa Maria, RS, 2005/2006.............................................................................64 TABELA 12 - Estimativa dos contrastes (definidos na Tabela 2) para as variáveis área da folha na posição do nó 18 (AF18), número de folhas acumuladas (NFF), soma térmica acumulada da fase pendoamento-maturação fisiológica (STPE-MF) e soma térmica da fase emergência-maturação fisiológica (STEM-MF) de plantas de milho variedade BRS Missões. Santa Maria, RS, 2005/2006...................................................64 TABELA 13 - Fontes de variação (F V), graus de liberdade (GL) e quadrado médio das variáveis número de raízes comercializáveis por planta (NRC), número de raízes não comercializáveis por planta (NRNC), massa fresca de raízes comercializáveis por planta (MFRC), massa fresca de raízes não comercializáveis por planta (MFRNC), rendimento de raízes comercializáveis (RC), rendimento de raízes não comercializáveis (RNC), rendimento total (RT) de raízes de mandioca variedade RS 13. Santa Maria, RS, 2005/2006........................................................................................................................65.

(12) TABELA 14 - Médias do número de raízes comerciais por planta (NRC), número de raízes não comerciais por planta (NRNC), massa fresca de raízes comerciais por planta (MFRC), massa fresca de raízes não comerciais por planta (MFRNC), rendimento de raízes comerciais (RC), rendimento de raízes não comerciais (RNC), rendimento total (RT) de raízes de mandioca variedade RS 13. Santa Maria, RS, 2005/2006.................65 TABELA 15 - Estimativas dos contrastes (definidos na Tabela 2) para as variáveis rendimento (t ha-1) de raízes comercializáveis (RC), rendimento (t ha-1) total (RT) de raízes de mandioca variedade RS 13. Santa Maria, RS, 2005/2006..............................65 TABELA 16 - Fontes de variação (FV), graus de liberdade (GL) e quadrado médio das variáveis número de fileiras de grãos por espiga (FGPE), número de grãos por espiga (GPE), massa de grãos por espiga (MGPE), número de espigas por planta (EPP), e rendimento (THA), de milho variedade BRS Missões. Santa Maria, RS, 2005/2006. Massa de grãos a 13% de umidade................................................................................66 TABELA 17 - Médias do número de fileiras de grãos por espiga (FGPE), número de grãos por espiga (GPE), peso por espiga (PE), número de espigas por planta (EPP), número de espigas por hectare (EPHA) e rendimento (THA), de milho variedade BRS Missões. Santa Maria, RS, 2005/2006. Massa de grãos a 13% de umidade.................66 TABELA 18 - Estimativa dos contrastes (definidos na Tabela 2) para as variáveis massa de grãos por espiga (MGPE) e rendimento (THA) de plantas de milho variedade BRS Missões. Santa Maria, RS, 2005/2006....................................................................67 TABELA 19 – Espaçamentos (m), épocas de semeadura de plantas de milho (Época), rendimento (t ha-1), uso eficiente da terra (UET) da cultura de mandioca variedade RS 13 e de milho variedade BRS missões, Santa Maria, RS. 2005/2006.....................67.

(13) LISTA DE FIGURAS CAPÍTULO I FIGURA 1 - Quadrado médio do erro (QME) da regressão linear entre o número de folhas (NF) acumuladas na haste principal e soma térmica acumulada (STa) a partir da emergência, utilizando-se várias temperaturas base em duas épocas de plantio (a), relação entre NF e STa utilizada na estimativa do filocrono de uma repetição plantada em (11/10/2005 (b), relação entre filocrono e média da temperatura média diária do ar durante a fase emergência (EM) até o último NF usado na estimativa do filocrono (c) e relação entre número final de folhas na haste principal (NFF) e fotoperíodo médio durante a fase EM – aparecimento da última folha antes da primeira ramificação simpodial (d) da mandioca, variedade RS 13 plantada em quatro épocas (E1 = 28/09/2005, E2 = 11/10/2005, E3 = 16/11/2005, E4 = 27/12/2005). Santa Maria, RS, 20005/2006...............................................................................................................35. CAPÍTULO II FIGURA 1 - Temperaturas mínimas (Tmín) e máximas (Tmáx) diárias do ar e fotoperíodo (h) (a) e chuva (mm) e brilho solar (h) (b), durante o período experimental (do plantio, 27/09/2005, até a colheita, 06/06/2006) da mandioca variedade RS 13, em Santa Maria, RS, Brasil...................................................................................................68 FIGURA 2 – Altura (cm) de plantas de mandioca do nível do solo até a inserção da segunda ramificação simpodial nos diversos tratamentos onde foi semeada a primeira época de milho (a); altura da mandioca onde foi semeada a segunda época de milho (b); altura de plantas de milho na primeira época de semeadura (c); altura de plantas de milho na segunda época de semeadura (d). Santa Maria, RS, 2005/2006. Para descrição dos tratamentos consultar Tabela 1................................................................69.

(14) FIGURA 3 – Número de folhas verdes (NFV) acumuladas na planta de mandioca até a primeira ramificação simpodial cultivada de forma solteira (a) em fileiras simples (T1) e fileiras duplas (T2); de milho cultivado de forma solteira (b) em fileiras simples em duas épocas de semeadura (T3 e T8) com 0,8 m entre linhas e duas épocas de semeadura (T4 e T9) com 0,4 m entre fileiras; de mandioca consorciada com milho (c) com fileiras simples de milho semeado em duas épocas (T5 e T10); de mandioca consorciada com milho (d) com fileiras duplas de mandioca e com milho (0,8 m) semeado em duas épocas (T6 e T11); de mandioca consorciada com milho (e) com fileiras duplas com duas fileiras de milho (0,4 m) semeado em duas épocas (T7 e T12); todos os tratamentos de mandioca e duas épocas de milho (f). Santa Maria, RS, 2005/2006. Para descrição dos tratamentos consultar Tabela 1.......................................................70.

(15) LISTA DE APÊNDICES APÊNDICE A – Croqui demonstrativo das parcelas e tratamentos que foram utilizados no experimento. A densidade de mandioca (ma) foi de 16.000 plantas ha-1 e de milho (mi) foi de 60.000 plantas ha-1. O tamanho da parcela foi igual a 6 m x 3,5 m. Obs.: MI MA MI foi a área útil da parcela. Santa Maria, RS, 2005/2006...............................72 APÊNDICE B – Esquema, mostrando a distribuição aleatória das parcelas, suas repetições e épocas de semeadura de milho. Época 1 foi quando ocorreu 50% da emergência da mandioca e época 2 foi quando a mandioca tinha cinco folhas visíveis na haste principal. Santa Maria, RS, 2005/2006............................................................72 APÊNDICE C - Número de folhas totais (NFT) acumuladas na planta de mandioca cultivada de forma solteira (a) em fileiras simples (T1) e fileiras duplas (T2); de milho cultivado de forma solteira (b) em fileiras simples em duas épocas de semeadura (T3 e T8) com 0,8 m entre linhas e duas épocas de semeadura (T4 e T9) com 0,4 m entre fileiras; de mandioca consorciada com milho (c) com fileiras simples de milho semeado em duas épocas (T5 e T10); de mandioca consorciada com milho (d) com fileiras duplas de mandioca e com milho (0,8 m) semeado em duas épocas (T6 e T11); de mandioca consorciada com milho (e) com fileiras duplas com duas fileiras de milho (0,4 m) semeado em duas épocas (T7 e T12); todos os tratamentos de mandioca e duas épocas de milho (f). Santa Maria, RS, 2005/2006. Para descrição dos tratamentos consultar Tabela 1..........................................................................................................73.

(16) APÊNDICE D - Número de folhas Senescidas acumuladas na planta de mandioca cultivada de forma solteira (a) em fileiras simples (T1) e filas duplas (T2); de milho cultivado de forma solteira (b) em fileiras simples em duas épocas de semeadura (T3 e T8) com 0,8 m entre linhas e duas épocas de semeadura (T4 e T9) com 0,4 m entre fileiras; de mandioca consorciada com milho (c) com fileiras simples de milho semeado em duas épocas (T5 e T10); de mandioca consorciada com milho (d) com fileiras duplas de mandioca e com milho (0,8 m) semeado em duas épocas (T6 e T11); de mandioca consorciada com milho (e) com fileiras duplas com duas fileiras de milho (0,4 m) semeado em duas épocas (T7 e T12); todos os tratamentos de mandioca e duas épocas de milho (f). Santa Maria, RS, 2005/2006. Para descrição dos tratamentos consultar Tabela 1..........................................................................................................74 APÊNDICE E - Esquema dos períodos (dia do ano) de ocorrência dos principais estádios. de. desenvolvimento. das. culturas. de. mandioca. (PL. =. plantio,. EM = emergência, IAA = início do acúmulo de amido, NFHP = número de folhas acumulados na haste principal, NFF2 = número de folhas acumuladas entre a primeira e a segunda ramificação simpodial, C = colheita) e do milho em duas épocas de semeadura. (SEM. =. semeadura,. EM. =. emergência,. PE. =. pendoamento,. MF = maturação fisiológica, C = colheita). Santa Maria, RS, 2005/2006......................75.

(17) SUMÁRIO. RESUMO.......................................................................................................................7 ABSTRACT...................................................................................................................8 LISTA DE TABELAS..................................................................................................9 LISTA DE FIGURAS.................................................................................................13 LISTA DE APÊNDICES...........................................................................................15 INTRODUÇÃO GERAL...........................................................................................18 CAPÍTULO I Emissão de folhas e início de acúmulo de amido em raízes de mandioca em função da época de plantio.................................................................20 Resumo..........................................................................................................................20 abstract..........................................................................................................................21 Introdução.....................................................................................................................22 Material e métodos.......................................................................................................24 Resultados e discussão...............................................................................................27 Conclusão.....................................................................................................................30 Agradecimentos............................................................................................................30 Referências bibliográficas...........................................................................................31. CAPÍTULO II Crescimento, desenvolvimento e rendimento de mandioca e milho em diferentes arranjos de plantas no cultivo solteiro e consorciado.....................36 Resumo.........................................................................................................................36 Abstract.........................................................................................................................37 Introdução.....................................................................................................................38 Material e métodos.......................................................... ............................................43 Resultados e discussão..............................................................................................48 Conclusão.....................................................................................................................54 Referências bibliográficas...........................................................................................55. CONSIDERAÇÕES FINAIS....................................................................................71.

(18) 18. CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO DA MANDIOCA E DO MILHO EM CULTIVO SOLTEIRO E CONSORCIADO INTRODUÇÃO GERAL Há mais de 10 mil anos, o homem deu um passo importante no seu processo de civilização, quando iniciou a produção de alimentos com o plantio de espécies selecionadas. Ao longo dos séculos esses cultivos foram motivos para a ocupação da superfície terrestre e sua divisão em propriedades. Atualmente, a estrutura fundiária do Rio Grande do Sul (RS), por exemplo, possui 64% das propriedades com menos de 20 ha e 87% com menos de 50 ha. As propriedades com menos de 50 ha ocupam 25% da área rural do RS e 84% da mão de obra ativa dedicada à agropecuária (OYARZÁBAL et al., 1995). Como se pode observar é expressivo o número de propriedades de pequeno porte. Essas propriedades, geralmente, são caracterizadas pela utilização de pouca tecnologia e grande uso da mão de obra familiar. Na pequena propriedade familiar do RS, é freqüente o plantio das culturas de mandioca e milho. Essas duas espécies são usadas pelos agricultores familiares para seu alimento e para alimentação dos animais da criação (bovinos, suínos, eqüinos e aves). Nessa estrutura fundiária encontram-se as culturas de mandioca e milho tanto em cultivo solteiro como em cultivo consorciado. A mandioca (Manihot esculenta Crantz), segundo a proposta dos centros de origem das culturas de VAVILOV (1926) é originária do Centro de origem Brasileiro – Paraguaio. É utilizada na dieta alimentar humana, em pelo menos 14 países. No entanto, no mundo são 106 países que produzem mandioca. O Brasil, na safra 2004/2005, produziu 24.230.332 toneladas de raízes numa área de 1.780.870 ha, perfazendo 12,97% da produção mundial (FAO, 2005). A mandioca é um dos mais importantes alimentos para o homem e para os animais, especialmente em países pobres e emergentes. Com a mandioca é possível se fazer vários alimentos, como sopa, bolo, pão, macarrão, farinha, etc. Pode ser consumida cozida, frita e assada, com carne ou com café. É um alimento barato, rico em carboidratos e de fácil preparo. Na indústria, além de ter larga utilização.

(19) 19. farmacêutica, pode substituir derivados de trigo na indústria alimentar (INTERLICHE, 2002). O milho (Zea mays L.) é o 3º cereal mais produzido no mundo. Na safra 2004/2005, a produção mundial foi de 674,28 milhões de toneladas de grãos em uma área de 144,24 milhões de hectares. No Brasil a produção foi de 44 milhões de toneladas em uma área de 13 milhões de hectares (USDA, 2005). O milho em função de seu potencial produtivo, composição química e valor nutritivo, fornece produtos muito utilizados para a alimentação humana, animal e matérias-primas para a indústria. Portanto, pesquisas com essas duas culturas têm o potencial de afetar a economia e o bem-estar de uma quantidade considerável de pessoas em diferentes países. Apesar de existir alguma recomendação técnica para o cultivo dessas duas espécies, ainda é comum verificar-se entre os agricultores familiares do RS o uso inapropriado de espaçamentos entre plantas e fileiras dessas duas culturas. Além disso, novos genótipos são disponibilizados aos agricultores com uma freqüência alta. Esse fato faz com que sejam necessárias pesquisas constantes para detectar os melhores arranjos de plantas. Assim, aumentar a informação a respeito do efeito do cultivo consorciado de mandioca e milho sobre o crescimento e desenvolvimento de ambas as espécies é de interesse científico e da extensão rural, o que pode contribuir para melhorar a qualidade de vida no meio rural. No intuito de auxiliar no aumento do conhecimento a respeito do cultivo da mandioca e do milho para uso na pequena propriedade rural, foram conduzidos dois experimentos no campo experimental do Departamento de Fitotecnia, Centro de Ciências Rurais, Universidade Federal de Santa Maria. Os resultados desses dois experimentos são relatados na forma de dois capítulos nessa dissertação, cujos objetivos foram: Estimar o filocrono e identificar um indicador morfológico baseado no número de folhas acumuladas na haste principal para o início de acumulação de amido em mandioca cultivada em diferentes épocas de plantio; Quantificar o crescimento, o desenvolvimento e o rendimento da mandioca e do milho em diferentes arranjos de plantas em cultivo solteiro e consorciado considerando-se duas épocas de semeadura do milho..

(20) 20. CAPÍTULO I EMISSÃO DE FOLHAS E INÍCIO DE ACÚMULO DE AMIDO EM RAÍZES DE MANDIOCA EM FUNÇÃO DA ÉPOCA DE PLANTIO. Resumo O número de folhas acumulado (NF) na haste principal está associado com o aparecimento de vários estádios de desenvolvimento da cultura da mandioca. O início de acumulação de amido (IAA) nas raízes tuberosas da mandioca marca o início da translocação dos fotoassimilados para o principal órgão de reserva nessa espécie. O objetivo desse trabalho foi estimar o filocrono e identificar um indicador morfológico baseado no NF para o IAA em mandioca plantada em diferentes épocas de plantio. Um experimento a campo foi conduzido em Santa Maria, RS, Brasil, com quatro épocas de plantio (28/09/2005; 11/10/2005; 16/11/2005 e 27/12/2005). A variedade de mandioca usada foi a RS 13 plantada em baldes de 12 litros, enterrados no espaçamento com 2,0 x 0,8 m. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com 11 repetições. A soma térmica diária (STd, °C dia) foi calculada a partir da emergência e acumulada por: STa = ∑STd. O IAA foi determinado nas plantas de cada balde quando uma raiz atingia um diâmetro de 0,01 m. O NF na data do IAA e o número final de folhas (NFF) até o primeiro simpódio também foram determinados. O filocrono variou de 20,3 a 29,5 oC dia folha-1 e seus valores foram maiores quanto mais tardio foi o plantio. O NFF variou entre as épocas de plantio, aumentando com o atraso do plantio. O NF no IAA foi similar nas quatro épocas de plantio e ocorreu quando em média o NF= 20,9 (±1,0) folhas. Palavras-chave: Manihot esculenta Crantz; aparecimento de folhas; filocrono; temperatura base; RS 13..

(21) 21. LEAF EMERGENCE AND BEGINNING OF STARCH ACCUMULATION IN ROOTS OF CASSAVA AS A FUNCTION OF PLANTING DATE. Abstract. The accumulated number of leaves (NF) on the main stem is related to the appearance of several developmental stages in cassava. The beginning of starch accumulation (IAA) in the fibrous roots of cassava switches the source/sink ratio because of the translocation of photoassimilates to the major storage organ in this species. The objective of this study was to estimate the phyllochron and to identify a morphological indicator based on NF for IAA in cassava grown in several planting dates. A field experiment was carried out in Santa Maria, RS, Brazil, with four planting dates (28/09/2005, 11/10/2005, 16/11/2005 and 27/12/2005). The variety RS 13 was used and planted in 12 l pots, buried in the soil and spaced 0.8 m. The experimental design was a completely randomized with 11 replications. Daily degree days (STd, °C day) were calculated starting at emergency and accumulated by STa = ∑STd. IAA was determined on the plants when one root reached a diameter of 0.01 m. NF on the date of IAA and the main sterm final leaf number (NFF) up to the first sympodial branches were determined. The phyllochron varied from 20.3 to 29.5 °C day leaf. -1. with larger values in. the two later planting dates. The NFF varied among planting dates, increasing as planting was delayed. The NF at IAA was similar for the four planting dates and occurred when NF = 20.9 (± 1.0) leaves. Key words: Manihot esculenta Crantz; leaf appearance; phyllochron; base temperature; RS 13..

(22) 22. Introdução. A mandioca é uma importante cultura em pequenas propriedades familiares do Sul do Brasil. As raízes são fontes de carboidratos na alimentação humana, e raízes e parte aérea são usados na alimentação animal. Devido a isso se pode dizer que possui elevada importância social, e as pesquisas com a cultura da mandioca tem potencial para afetar o bem estar de um considerável número de pessoas de camadas sociais de baixa renda no Brasil. A mandioca, da mesma forma que outras espécies vegetais, também respondem à interferência das oscilações ambientais. Dentre os elementos meteorológicos, a temperatura do ar é um dos principais elementos que afetam o desenvolvimento dessa cultura e da maioria das espécies vegetais (HODGES, 1991; YAN & HUNT, 1999; STRECK, 2002a). A importância da temperatura do ar na agricultura tem sido observada há algum tempo. Os primeiros estudos relacionando desenvolvimento vegetal com a temperatura do ar são creditados a René A. F. de Réaumur na França, por volta de 1730. Ele observou que o somatório da temperatura do ar era praticamente constante para completar o ciclo de desenvolvimento de várias espécies em diferentes anos (STRECK, 2002a). Essa constante assumida por Réamur, foi chamada de soma térmica, com unidade de °C dia (PEREIRA et al., 2002). Dependendo do genótipo, os °C dia, na sua forma mais simples de cálculo acumulam-se acima de uma temperatura base (BRUNINI et al., 1976; McMASTER & WILHELM, 1997). A soma térmica mede o tempo biológico que leva em conta o efeito da temperatura nos processos fisiológicos da planta, portanto, é uma medida de tempo mais realística do que o tempo expresso em dias do calendário civil, como por exemplo, dias após a semeadura ou transplante (GILMORE & ROGERS, 1958; ARNOLD, 1960; RUSSELE et al., 1984). Para a utilização da soma térmica são necessários que se saiba que o desenvolvimento e o crescimento das plantas são processos independentes, que podem. ocorrer. simultaneamente. ou. não. (WILHELM. &. McMASTER,. 1995).. Desenvolvimento refere-se à diferenciação celular, iniciação e aparecimento de órgãos e se estende até a senescência da cultura, enquanto que crescimento é o aumento.

(23) 23. irreversível de uma grandeza física como massa, área, altura, diâmetro e volume (HODGES, 1991; WILHELM & McMASTER, 1995). Como exemplo de variáveis de desenvolvimento tem-se a velocidade de emissão de folhas, a qual ao ser integrado no tempo, fornece o número de folhas acumuladas na haste principal (NF), o qual é uma excelente medida de desenvolvimento vegetal (STRECK, 2002a; STRECK et al., 2003a). O NF está associado ao aparecimento de vários estádios de desenvolvimento da cultura e à evolução da área foliar da planta, a qual é responsável pela interceptação da radiação solar pelo dossel vegetal, fotossíntese e rendimento da cultura (STRECK et al., 2003b; XUE et al., 2004; STRECK et al., 2005a,b). Em mandioca, por exemplo, a primeira ramificação simpodial ocorre após um determinado NF da haste principal (MATTHEWS & HUNT, 1994). O NF pode ser medido diretamente na planta a campo, ou estimado usando-se o conceito do filocrono, definido como o intervalo de tempo entre o aparecimento de duas folhas sucessivas na haste (KLEPPER et al. 1982; WILHELM & McMASTER, 1995; STRECK et al., 2005a,b). Usando-se a soma térmica como medida de tempo em plantas, o filocrono tem como unidade °C dia folha-¹. O início de acumulação de amido (IAA) nas raízes tuberosas é um estádio de desenvolvimento importante durante o ciclo da mandioca, pois marca o início da translocação dos fotoassimilados para o principal órgão de reserva dessa espécie, modificando a partir de então a relação fonte/dreno na planta (MATTHEWS & HUNT, 1994). Quando ocorre alteração na relação fonte/dreno da planta, práticas de manejo devem ser realizadas para manter o potencial de rendimento da cultura. Nesse caso, a identificação do IAA é importante no manejo da cultura da mandioca, como por exemplo, a adubação nitrogenada de cobertura, já que a demanda de nitrogênio aumenta a partir desse estádio de desenvolvimento. No entanto, a identificação do IAA a campo é difícil, exigindo o arranquio da planta. Para contornar essa dificuldade busca-se um indicador morfológico mais visível ao observador. Em batata, o início de acumulação de amido está relacionado com o NF na haste principal (PAULA et al., 2005). Porém, em mandioca, uma consulta na literatura revelou que ainda não foi quantificada a relação entre IAA e NF na haste principal, o que constitui uma justificativa para esse esforço científico. Oportuno, e também um tema contínuo de pesquisa, é caracterizar o crescimento e o.

(24) 24. desenvolvimento de genótipos em diferentes épocas de plantio, especialmente quando a cultura é pouco estudada, como é o caso da mandioca no Rio Grande do Sul. No presente trabalho teve-se por objetivo estimar o filocrono e identificar um indicador morfológico baseado no número de folhas acumuladas na haste principal para o início de acumulação de amido em mandioca cultivada em diferentes épocas de plantio.. Material e Métodos Um experimento a campo foi conduzido na área experimental do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brasil (latitude: 29°43’S; longitude: 53°43’W; altitude 95m). O clima do local, segundo a classificação de Köppen, é do tipo Cfa, subtropical úmido com verões quentes e sem estação seca definida (MORENO, 1961). O experimento consistiu de quatro épocas de plantio da mandioca: 28/09/2005, 11/10/2005, 16/11/2005 e 27/12/2005. Utilizou-se a variedade RS 13 da Fundação Estadual de Pesquisa Agropecuária do Rio Grande do Sul (FEPAGRO/RS), que é um genótipo adaptado e bastante usado no Rio Grande do Sul. O plantio e a condução das plantas foram em baldes plásticos pretos com capacidade de 12 litros. Os baldes foram enterrados no solo visando minimizar a absorção da radiação solar pelas paredes externas dos mesmos, o que poderia elevar a temperatura do substrato acima da temperatura do solo da área experimental e afetar a taxa de desenvolvimento das plantas. Foram usados 11 baldes em cada época, dispostos em linha no espaçamento de 0,8 m entre baldes. Entre as épocas, as filas de baldes foram distanciados de 2,0 m. Os baldes foram preenchidos com substrato comercial “PLANTIMAX”. Obtou-se em usar substrato para se ter um melhor controle experimental, pois o solo poderia apresentar variabilidade de local para outro e também para facilitar a determinação do início da acumulação de amido. Com esse procedimento, aumentou a perspectiva de que a época de plantio foi o único fator a afetar o crescimento e desenvolvimento das plantas. A adubação de plantio nos baldes foi correspondente a 250 kg ha-1 da fórmula.

(25) 25. 05-20-20 e duas adubações de cobertura com 50 kg ha-1 de uréia aos 50 e 75 dias após a emergência, respectivamente. Houve complementações de irrigação por aspersão sempre que necessário para manter as plantas em crescimento e desenvolvimento sem deficiência hídrica. Foram plantadas duas manivas de 0,2 m de comprimento em cada balde. A emergência (EM) das plantas foi considerada quando 50% das plantas estavam visíveis acima do solo. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com 11 repetições (balde com duas manivas). As plantas (uma planta por balde) foram identificadas com arames coloridos logo após a emergência. Na haste principal das plantas etiquetadas foi realizada a contagem do número de folhas (NF), uma vez por semana até o surgimento da primeira ramificação simpodial. Uma folha foi considerada visível quando as bordas de um dos lóbulos da folha não mais se tocavam. O início do acúmulo de amido (IAA) foi considerado quando uma raiz tuberosa da planta apresentou um diâmetro de 0,01 m. Para a determinação do IAA, as plantas foram retiradas dos baldes quando apresentavam aproximadamente 20 folhas. Nesse momento foi medido o diâmetro da maior raiz tuberosa de cada planta com um paquímetro. Em função das raízes das plantas amostradas apresentarem diâmetros variáveis pouco maiores ou menores do que 0,01 m, o NF no IAA de cada planta foi estimado por regra de três simples (determinação da quarta proporcional) para um diâmetro de raiz de 0,01 m. Após a avaliação do IAA, as plantas foram replantadas para o mesmo balde e prosseguiram seu crescimento. O número final de folhas (NFF) até a primeira ramificação simpodial também foi registrado na haste principal das 11 plantas etiquetadas em cada época de plantio. Os valores diários de temperatura mínima e máxima do ar durante o período experimental foram coletados na Estação Climatológica Principal pertencente ao 8° Distrito Meteorológico, localizada a aproximadamente 150 m da área experimental. A soma térmica diária (STd, °C dia) foi calculada por (ARNOLD, 1960): STd = [(TM + Tm) /2] – Tb . 1 dia. (1). em que TM é a temperatura máxima diária do ar (°C), Tm é a temperatura mínima diária do ar e Tb é a temperatura basal mínima ou temperatura base da cultura (°C)..

(26) 26. A soma térmica acumulada (STa, °C dia) a partir da emergência foi calculada por: STa = ∑STd. (2). Como o genótipo usado nesse estudo é uma variedade desenvolvida no Rio Grande do Sul e não se conhece o valor da Tb para essa variedade, estimou-se a Tb usada na equação (1) através da metodologia usada por SINCLAIR et al. (2004), a partir da utilização dos dados de NF coletados nos plantios realizados em 28/09/2005 e 11/10/2005. Não se utilizou os dados das duas outras épocas de plantio (16/11/2005 e 27/12/2005), pois na metodologia de estimativa da Tb deve-se ter a planta emitindo folhas quando ocorrem temperaturas amenas e próximas da Tb (SINCLAIR et al., 2004), o que só aconteceu nas duas primeiras épocas de plantio. Na estimativa da Tb foi utilizada a metodologia do menor quadrado médio do erro (QME) da regressão entre o NF e a STa a partir da emergência (SINCLAIR et al., 2004). Foram estimadas equações de regressão linear simples para os valores do NF em função da STa nas duas épocas de plantio, assumindo-se vários valores de Tb variando de zero à 20°C, com incremento de 1°C. Foi plotado num gráfico o QME em função da Tb e o valor da Tb foi considerado como o valor que resultou no menor QME (SINCLAIR et al., 2004). Para estimativa do filocrono obteve-se para cada unidade experimental (balde com duas plantas) uma equação de regressão linear simples entre o NF e a STa utilizando-se a Tb estimada. Foram usados os dados de NF até o dia da amostragem das plantas para IAA para eliminar a possibilidade de interferência do arranquio das plantas na taxa de aparecimento de folhas. O filocrono foi estimado como sendo o inverso do coeficiente angular da regressão linear (KLEPPER et al., 1982; STRECK et al., 2005a,b; PAULA et al., 2005). O rendimento final de raízes por planta foi obtido colhendo-se as quatro épocas em 13/06/2006. A colheita foi realizada quando as plantas haviam perdido quase todas as folhas e estavam entrando no período de repouso invernal. Realizou-se a determinação do número de raízes tuberosas (maiores que 0,01 m de diâmetro) por planta, a massa fresca dessas raízes, e depois as raízes foram colocadas em estufa a 60 °C até massa constante, para se obter a sua massa seca. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias das variáveis nas épocas de plantio foram. distinguidas. pelo. teste. de. Tukey. a. 5%. de. probabilidade. de. erro..

(27) 27. Resultados e discussão As quatro diferentes épocas de plantio proporcionaram às plantas condições meteorológicas distintas durante os seus ciclos de crescimento e desenvolvimento. Por exemplo, a temperatura média do ar durante a fase EM – IAA foi 21,7°C; 22,2°C; 25,6°C e 25,8°C e o fotoperíodo no dia da emergência foi 13,7h, 14,1h, 14,8h e 14,8h, respectivamente, para os plantios realizados em 28/09/2005, 11/10/2005, 16/11/2005 e 27/12/2005. Essas condições meteorológicas distintas são importantes em estudos bioclimáticos para a cultura da mandioca, objeto desse trabalho. Na Figura 1a está plotada a variação do QME das várias equações de regressão linear entre NF e STa nas duas épocas de plantio para os diferentes valores de Tb assumidos. O menor valor do QME (0,317706) e (0,245641) foi para a Tb de 15°C e 14°C, respectivamente para os plantios de 28/09/2005 e 11/10/2005. MATTHEWS & HUNT (1994), descrevendo um modelo de crescimento para a cultura da mandioca no Canadá, usaram uma Tb = 13°C para emissão de folhas e BRAGA et al. (2006) usaram uma Tb = 15°C no zoneamento agrícola de riscos climáticos para a cultura da mandioca para o Estado de Santa Catarina. No presente trabalho, o valor da Tb para aparecimento de folhas pode ser usado 14°C, pois, embora no plantio de 28/09/2005 o menor QME foi na Tb de 15°C, no plantio de 11/10/2005 o QME para Tb de 14°C foi similar (Figura 1a). Assim, adotou-se uma Tb = 14°C para aparecimento de folhas da variedade de mandioca RS 13 nas análises seguintes desse estudo. Todas as equações de regressão linear entre NF e STa considerando-se uma Tb = 14°C usadas na estimativa do filocrono da mandioca apresentaram valores do coeficiente de determinação (r²) de 0,99 em todas as épocas. Como foram realizadas 44 equações de regressão, apenas um exemplo dessas regressões lineares é apresentado na Figura 1b, a título de ilustração, correspondendo a uma repetição da época de plantio de 11/10/2005. Essa linearidade e elevado r² da relação entre o NF e STa indica que a temperatura do ar é o principal fator ecológico que governa o aparecimento de folhas nessa variedade de mandioca e a estimativa do filocrono pelo método da regressão linear entre NF e STa é uma metodologia apropriada. Para a repetição apresentada na Figura 1b, o coeficiente angular foi 0,0488 folha (°C dia)-1 e.

(28) 28. seu inverso, o filocrono foi de 20,5°C dia folha-1. O filocrono variou entre as épocas de plantio (Tabela 1). Os menores valores de filocrono (22,1 e 20,3 °C dia folha-1) foram obtidos nos dois plantios de 28/09/2005 e 11/10/2005 e não diferiram estatisticamente entre si. Os maiores valores de filocrono (29,3 a 29,5 oC dia folha-1) foram obtidos nos dois plantios de 16/11/2005 e 27/12/2005, os quais não diferiram entre si mas diferiram dos dois anteriores. O aumento do filocrono com atraso na época de plantio a partir da primavera para um mesmo genótipo também foram relatados para outras culturas como a batata (PAULA et al., 2005) e trigo de primavera (McMASTER & WILHELM, 1995). Uma das hipóteses para explicar a diferença de filocrono da mandioca entre as épocas de plantio é a temperatura do ar. CAO & TIBBITS (1995) e PAULA et al. (2005) encontraram aumento do filocrono em batata (Solanum tuberosum L.) com o aumento da temperatura do ar. No presente estudo também houve uma tendência elevada (r² = 0,81) de aumento do filocrono com o aumento da temperatura do ar (Figura 1c). Para PAULA et al. (2005), a resposta do filocrono ao aumento da temperatura do ar, talvez seja resultado da relação linear entre emissão de folhas à temperatura do ar, assumida no cálculo da unidade de tempo (soma térmica) do filocrono. No entanto, essa resposta da emissão de folhas à temperatura é não linear (STRECK et al., 2003a; XUE et al., 2004), de modo que a relação linear adotada pode ser fonte de erro de cálculo na soma térmica, especialmente próximo das temperaturas cardinais (STRECK, 2002a,b, 2004). Uma outra hipótese que poderia explicar a diferença de filocrono entre as épocas de plantio da mandioca seria o fotoperíodo, já que a taxa de emissão de algumas espécies, como por exemplo, o trigo, é afetada pelo fotoperíodo (STRECK et al., 2003a). Essa hipótese não se confirmou para a variedade de mandioca RS 13 usada, pois não houve relação do filocrono com o fotoperíodo médio durante a emissão de folhas (dados não apresentados), o que concorda com a pressuposição usada no modelo de MATTHEWS & HUNT (1994) de que a taxa de emissão de folhas em mandioca não é afetada pelo fotoperíodo. O NFF variou entre as épocas de plantio, com uma tendência de aumento do NFF nos plantios tardios (Tabela 1). No entanto, não houve diferença estatística entre as três primeiras épocas que variaram de 45,5 a 54,1 folhas. Já o NFF na quarta época.

(29) 29. (62 folhas) não foi estatisticamente diferente da terceira época e foi estatisticamente superior ao da primeira e segunda épocas. A hipótese para explicar o aumento do NFF com o atraso da época de plantio da mandioca variedade RS 13 é o fotoperíodo. Houve uma alta relação (r² = 0,96) entre NFF e fotoperíodo médio do período entre a emergência e o aparecimento da última folha antes da primeira ramificação simpodial (Figura 1d). Segundo MATTHEWS & HUNT (1994), o fotoperíodo afeta a taxa de desenvolvimento da mandioca no sentido de que um aumento do fotoperíodo reduz o tempo necessário para aparecerem às ramificações simpodiais. Esse fato caracteriza a mandioca como uma planta de dia longo. A redução do tempo para a primeira ramificação está associada com a redução do NFF até essa ramificação (MATTHEWS & HUNT, 1994). A relação linear negativa entre NFF e fotoperíodo obtida nesse estudo é típica de planta de dia longo, confirmando resultados de MATTHEWS & HUNT (1994). O NF no IAA foi similar não havendo diferença estatística entre as quatro épocas de plantio (Tabela 1). A implicação desses resultados é que se pode estimar facilmente a campo esse importante estádio de desenvolvimento, independente da época de plantio. Para a variedade de mandioca RS 13, o IAA ocorre quando o NF= 20,9 (±1,0) folhas. Os componentes do rendimento da mandioca RS 13 foram afetados pela época de plantio (Tabela 2). As duas primeiras épocas tiveram o maior número de raízes por planta e a maior massa fresca e seca de raízes por planta e não diferiram estatisticamente da terceira época. O plantio mais tardio (27/12/2005) reduziu drasticamente os componentes do rendimento, onde cada planta produziu em média apenas três raízes. Esses resultados reforçam a necessidade de plantio da mandioca na época recomendada para o Rio Grande do Sul, que é de Setembro a Novembro (WESTPHALEN & MALUF, 1984). Os rendimentos da massa fresca de raízes, obtidos nas três primeiras épocas apresentados na Tabela 2, transformados para t ha-1, considerando-se uma densidade de 16.000 plantas ha-1, recomendada para a cultura da mandioca, foram similares ou superiores aos rendimentos de outras variedades de mandioca em outras regiões do Brasil relatados por diversos autores (MATTOS et al., 1985; MATTHEWS & HUNT, 1994; BORGES et al., 2002; GABRIEL FILHO et al.,.

(30) 30. 2003). Esses resultados indicam que, embora as plantas de mandioca tenham sido cultivadas em baldes nesse experimento, certamente não houve prejuízos para o crescimento das plantas pela restrição de espaço ao sistema radicular.. Conclusões. A temperatura base de aparecimento de folhas para a variedade de mandioca RS13 é de 14°C. O filocrono dessa variedade de mandioca varia com essas épocas de plantio, de 20,3 a 29,5 oC dia folha-1. O início de acúmulo de amido na mandioca, variedade RS 13, pode ser identificado quando na haste principal existem 21 folhas visíveis independente da época de plantio.. Agradecimentos À ASCAR–EMATER/RS pela liberação de Alfredo Schons para a realização desse estudo e a Zeferino Chielle (FEPAGRO/RS) pelas manivas-semente..

(31) 31. Referências bibliográficas. ARNOLD, C.Y. Maximum-minimum temperatures as a basis for computing heat units. Proceedings of the American Society for Horticultural Sciences, Boston, v.76, p.682-692, 1960. BORGES, M.F. et al. Avaliação de variedades de mandioca. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v.37, n.11, p.1559-1565, 2002. BRAGA, H.J. et al. Zoneamento agrícola considerando os riscos climáticos para a cultura da mandioca (Manihot esculenta Crantz). CIRAM/EPAGRI-SC. Capturado em http://ciram.epagri.rtc24 abr. 2006. On-line. Disponível na Internet sc.br:8080/cms/zoneamento/culturas/mandioca.jsp. BRUNINI, O. et al. Temperatura base para alface “White Boston”, em um sistema de unidades térmicas. Bragantia, Campinas, v.35, p. 214-219, 1976. CAO, W.; TIBBITTS, T.W. Leaf emergence on potato stems in relation to thermal time. Agronomy Journal, Madison, v.87, p. 474-477, 1995. GABRIEL FILHO, A.G. et al. Profundidade e espaçamento da mandioca no plantio direto na palha. Ciência Rural, Santa Maria, v.33, n.3, p.461-467, 2003. GILMORE, E.C.; ROGERS, J.S. Heat units as a method of measuring maturity in corn. Agronomy Journal, Madison, v.50, n.10, p.611-615, 1958. HODGES, T.F. Predict crop phenology. Boca Raton: CRC, 1991. 233p. KLEPPER, B. et al. Quantitative characterization of vegetative development in small cereals. Agronomy Journal, Madison, v.74, n.5, p.789-792, 1982. MATTHEWS, R.B.; HUNT, L.A. GUMCAS: a model describing the growth of cassava (Manihot esculenta L. Crantz). Field Crops Research, Amsterdam, v.36, p.69-84, 1994. MATTOS, P.L.P.de et al. Mandioca consorciada com milho. Revista Brasileira da Mandioca, Cruz das Almas, v.4, n.2, p.61-67, 1985. McKEE, G.W. A coefficient for computing leaf area in hybrid corn. Agronomy Journal, Madison, v.52, n.2, p. 240-241, 1964. McMASTER, G.S.; WILHELLM, W.W. Accuracy of equations predicting the phyllochron of wheat. Crop Science, Madison, v.35. n.1, p.30-36, 1995..

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(33) 33. WESTPHALEN, S. L.; MALUF, J.R.T. Zoneamento para a mandioca no Rio Grande do Sul. Editora CORAG. In: IPAGRO Informa. Porto Alegre, p.5-8. 1984. WILHELM, W.W.; McMASTER, G.S. Importance of the phyllochron in studying development and growth in grasses. Crop Science, Madison, v.35, n. 1, p.1-3, 1995. YAN, W.; HUNT, L.A. An equation for modeling the temperature response of plants using only the cardinal temperatures. Annals of Botany, Oxford, v.84, n.5, p.607-614, 1999..

(34) 34. Tabela 1 - Data (dia/mês/ano) de plantio e de emergência, número de dias entre o plantio e a colheita (Período), filocrono, número final de folhas (NFF) na haste principal até a primeira ramificação simpodial e número de folhas (NF) na haste principal no início do acúmulo de amido (IAA) da variedade de mandioca RS 13. Santa Maria, RS, Brasil, 2005/2006.. Data de plantio 28/09/2005 11/10/2005 16/11/2005 27/12/2005 CV(%). Data de emergência 14/10/05 25/10/05 29/11/05 10/01/06. Período (N° de dias) 257 245 209 168. Filocrono (ºC dia folha-1) 22,1 b 20,3 b 29,3 a 29,5 a 7,46. NFF (folhas planta-1) 45,5 b 47,1 b 54,1 ab 62,0 a 11,89. NF no IAA 19,9 a 20,6 a 21,0 a 21,9 a 13,54. Médias seguidas pela mesma letra na vertical não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade de erro. CV = Coeficiente de variação.. Tabela 2 - Número (n°) de raízes, massa fresca de raízes tuberosas (g) e massa seca (g) de raízes tuberosas por planta de mandioca, variedade RS 13, plantada em quatro épocas. Santa Maria, RS, Brasil, 2005/2006.. Data de plantio 28/09/2005 11/10/2005 16/11/2005 27/12/2005 CV (%). N° raízes planta -1 Massa fresca planta -1 (n°) (g) 11,6 a 2326,3 a 10,9 a 2323,7 a 9,8 a 2101,8 a 3,0 b 485,7 b 32,93. 28,73. Massa seca planta -1 (g) 1597,5 a 1792,7 a 1461,5 a 253,0 b 28,61. Médias seguidas pela mesma letra na vertical não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade de erro. CV = Coeficiente de variação..

(35) 35. 25. 1,2. -1. Plantio: 28/09/2005. 1,0. QME. NF ( folhas planta ). 1,4. Plantio: 11/10/2005. 0,8 0,6 0,4 0,2 0. 2. 4. 6. 8. 10. 12. 14. 16. 18. 15 10 Filocrono = 20,5°C dia folha-1. 5. (b). (a). 0,0. y = 0,0488x + 0,7583 r2 = 0,99. 20. 0. 20. 0. 100. Temperatura base (°C). 400. 500. 70 E4 -1. 30. NFF (folhas planta ). -1. 300. STa (°C dia). 35. Filocrono (°C dia folha ). 200. E1. 25. E3. 20 E2. 15. y = 2,2987x - 31,681 r² = 0,81. 10 5. (c). 0 22. 23. 24. 25. 26. Temperatura média (°C). 60. E3. E4. E2. 50 40. E1. 30 y = -12,269x + 226,61 r² = 0,96. 20 10. (d). 0 27. 13. 14. 15. Fotoperíodo médio (h). Figura 1 - Quadrado médio do erro (QME) da regressão linear entre o número de folhas (NF) acumuladas na haste principal e soma térmica acumulada (STa) a partir da emergência, utilizando-se várias temperaturas base em duas épocas de plantio (a), relação entre NF e STa utilizada na estimativa do filocrono de uma repetição (balde com duas plantas) plantada em (11/10/2005 (b), relação entre filocrono e média da temperatura média diária do ar durante a fase emergência (EM) até o último NF usado na estimativa do filocrono (c) e relação entre número final de folhas na haste principal (NFF) e fotoperíodo médio durante a fase EM – aparecimento da última folha antes da primeira ramificação simpodial (d) da mandioca, variedade RS 13 plantada em quatro épocas (E1 = 28/09/2005, E2 = 11/10/2005, E3 = 16/11/2005, E4 = 27/12/2005). Santa Maria, RS, 20005/2006..

(36) 36. CAPÍTULO II. CRESCIMENTO, DESENVOLVIMENTO E RENDIMENTO DE MANDIOCA E MILHO EM DIFERENTES ARRANJOS DE PLANTAS NO CULTIVO SOLTEIRO E CONSORCIADO Resumo A mandioca e o milho são importantes culturas nas pequenas propriedades familiares do Brasil. O objetivo deste trabalho foi quantificar o crescimento, o desenvolvimento e o rendimento da mandioca e do milho em diferentes arranjos de plantas em cultivo solteiro e consorciado considerando-se duas épocas de semeadura do milho. O experimento foi conduzido em Santa Maria, RS. A mandioca, variedade RS 13, foi plantada em 27/09/2005. O milho, variedade BRS Missões, foi semeado em duas épocas: quando 50% das plantas de mandioca estavam emergidas e quando a mandioca apresentavam cinco folhas visíveis. Doze tratamentos foram usados caracterizando diferentes arranjos de plantas nas culturas solteiras e consorciados. O delineamento experimental foi blocos completos ao acaso com três repetições. Vários parâmetros de crescimento, desenvolvimento e componentes do rendimento das duas culturas foram analisados. Foi calculada a soma térmica (Tb=14°C para mandioca e Tb=10°C para milho) de algumas fases de desenvolvimento e determinado o filocrono. O crescimento e o desenvolvimento das duas espécies não foram afetados pelo arranjo de plantas, tanto em cultivo solteiro como em consórcio. O maior uso eficiente da terra foi obtido no consórcio de mandioca com milho, com a mandioca em fileiras duplas de 1,6 x 0,5 x 0,6 m e uma fileira de milho a 0,8 x 0,21 m ou duas fileiras de 0,4 x 0,42 m entre as fileiras duplas de mandioca e milho semeado na emergência da mandioca. Palavras-chave: Zea mays L; arranjo de plantas; competição de plantas; soma térmica; filocrono; emissão de folhas..

(37) 37. Growth, development and yield of cassava and maize in different plant spacing in monocropping and intercropping Abstract Cassava and maize are important crops in small farms of Brazil. The objective of this study was to quantify growth, development and yield of cassava and maize in different plant spacing in monocropping and intercropping, considering two sowing dates of maize. The experiment was carried out in Santa Maria, RS, Brazil. The cassava variety RS 13 was planted on 27/09/2005. The maize variety BRS Missões was sowed on two dates: when 50% of the cassava plants were emerged and when cassava plants had five visible leaves. Twelve treatments were used defining different plants spacing in the monocropping and intercropping. The experimental design vas a complete randomized blocks with three replications. Several growth, development and yield parameters of both crops were analyzed. Thermal time (Tb = 14°C for cassava and Tb = 10°C for maize) of some developmental phases and the phyllochron were calculated. Growth and development were not affected by plant spacing in both monocropping and intercropping. The greatest land use efficiency was obtained with intercropping cassava and maize, with cassava planted an in double row spacing of 1.6 x 0.5 x 0.6 m and a single row of maize spaced 0.8 x 0.21m or two rows of maize spaced 0.4 x 0.42m between the double row of cassava and maize sowed at cassava emergence. Key words: Zea mays L; plant distribution; plant competition; thermal time; phyllochron; leaf emergence..

(38) 38. Introdução. A mandioca é uma cultura importante no Brasil, pois é rústica e tem desempenho satisfatório em condições de solos com baixa fertilidade e em diferentes climas. Devido a esta rusticidade, a mandioca é cultivada em várias regiões do Brasil e está presente na maioria das pequenas propriedades familiares do Brasil, onde é uma importante fonte de carboidratos na alimentação humana e animal. A região Nordeste do Brasil detém 50% da área cultivada com mandioca no País, que é de 1.675274 ha. O estado do Pará é o maior produtor de mandioca da federação, seguido por Bahia, Paraná e o Rio grande do Sul (RS). No RS são plantados 84.500 ha com mandioca, em 497 municípios (IBGE, 2003). O milho é outra cultura presente na maioria das pequenas propriedades familiares do Brasil, onde é utilizada principalmente para alimentação dos animais da propriedade de várias formas (pasto verde, silagem e grãos), além dos grãos representarem uma fonte de renda ao agricultor. Neste sistema, sempre que possível é desejável que o custo de produção da lavoura de milho seja diminuído ao máximo. Para alcançar esse objetivo é comum o uso de variedades, ao invés de híbridos, de milho, pois estes genótipos permitem o uso de sementes próprias em cultivos subseqüentes, já que a semente de milhos híbridos tem um custo elevado. Na pequena propriedade rural do RS, é comum encontrar-se várias culturas, porém quase sempre, cultivados de forma solteira. O consórcio de duas culturas importantes como a mandioca e o milho é uma alternativa para melhorar o aproveitamento da área e a ocupação dos recursos de um mesmo solo e, portanto, uma opção importante na agricultura familiar do RS. Os trabalhos de pesquisa em mandioca e milho tem tido maior ênfase em aspectos como rendimento, fertilidade, densidade de plantas e espaçamentos ou arranjos de plantas (ALMEIDA, 1982; CERETTA, 1986; MATTOS et al., 2005a,b). Atualmente com a chamada “agricultura de precisão”, combinada com a disponibilidade de novos genótipos a cada ano, existe a necessidade de expandir os estudos a respeito de combinações da distribuição espacial das plantas no dossel buscando-se diferentes arranjos de plantas para maximizar a produtividade biológica e econômica. Essa.